據(jù)麥姆斯咨詢報道，精確MEMS時鐘領(lǐng)域市場領(lǐng)導(dǎo)者SiTime Corporation（納斯達(dá)克股票代碼：SITM）近日推出了Endura Epoch平臺，一種MEMS恒溫晶體振蕩器（OCXO），旨在提高導(dǎo)航、定位和授時（PNT）系統(tǒng)免受干擾的安全性。SiTime開發(fā)該平臺是為了幫助保護(hù)人員并防止關(guān)鍵設(shè)備故障。SiTime表示，在GPS出現(xiàn)故障時，Endura Epoch平臺能夠為關(guān)鍵任務(wù)電子設(shè)備提供“超穩(wěn)定”的本地時鐘。

MEMS技術(shù)帶來的魯棒性

新的Endura Epoch平臺的主要目標(biāo)是在GPS中斷的情況下為關(guān)鍵任務(wù)PNT系統(tǒng)提供精確和冗余的時鐘。例如當(dāng)PNT系統(tǒng)因惡劣天氣、誘騙或其它干擾而丟失GPS信號時，Endura Epoch平臺可以頂上。

由于GPS需要依賴四顆衛(wèi)星來計算接收器的準(zhǔn)確位置，因而很容易受到干擾、放大RF信號攔截GPS信號等攻擊。如果設(shè)備的GPS功能受到干擾，則需要一個同等精度的備份時鐘源才能繼續(xù)正常工作。

Endura Epoch平臺的MEMS振蕩器通過精確時鐘實現(xiàn)冗余，提供了從10 MHz到220 MHz的可編程頻率。Endura Epoch平臺的一些變體也可以在沒有參考時鐘的情況下運行，24小時內(nèi)的時間誤差僅為3微秒。

Endura Epoch平臺時間誤差

由于其振蕩器采用MEMS技術(shù)而非石英晶體，因此尺寸更小、適應(yīng)能力更強(qiáng)。SiTime表示，與石英晶體相比，Endura Epoch平臺的沖擊靈敏度提高了20倍，可靠性提高了30倍，g靈敏度（設(shè)備對加速度的靈敏度）性能則優(yōu)化了70倍。

小身材、高性能

根據(jù)其參數(shù)表顯示，Endura Epoch平臺是業(yè)界“最小的加固MEMS恒溫晶體振蕩器”，占位面積僅為9 mm x 7 mm。SiTime針對該平臺提供了四款不同的型號：SiT7111、SiT7112、SiT7101和SiT7102。

Endura Epoch平臺具有較小的外形尺寸，可適用于各種PNT系統(tǒng)。

雖然這四款型號都有相同的物理尺寸，但它們在保持時間、頻率范圍和頻率穩(wěn)定性方面有差異。頻率穩(wěn)定性表示振蕩器在工作溫度（-40°C ~ 95°C）范圍內(nèi)輸出頻率與理想值的偏差。SiT7111的過溫ppb僅為1，使其在環(huán)境溫度變化時非常穩(wěn)定。

MEMS振蕩器市場關(guān)注度越來越高

由于其快速恢復(fù)能力，MEMS技術(shù)在需要物理耐久性和穩(wěn)定性以抵御環(huán)境壓力的應(yīng)用中越來越受歡迎，這些應(yīng)用不僅限于半導(dǎo)體和國防。美國國家航空航天局一直在對用于太空用例的MEMS振蕩器進(jìn)行廣泛研究。例如衛(wèi)星應(yīng)用，其中的振蕩器會受到來自振動、加速度和溫度的巨大環(huán)境壓力。

MEMS振蕩器對比石英晶體振蕩器

盡管MEMS振蕩器確實具有明顯優(yōu)勢，但石英振蕩器在某些方面表現(xiàn)出色。例如，石英晶體振蕩器通常具有更好的相位噪聲和抖動性能。石英振蕩器相比MEMS振蕩器具有更好的Q因數(shù)，使其適用于對抖動敏感且環(huán)境壓力沒那么大的應(yīng)用。

審核編輯：劉清